Mesure de l`efficacité détersive des détergents désinfectants pour

Mesure de lefficacité détersive
des détergents désinfectants pour surfaces
Determination of the detergent efficiency of the detergents disinfecting
for surfaces
R. Santucci
1
X. Kuntzmann
1
N. Mesli
1
O. Meunier
2
1
Laboratoire de microbiologie
de lenvironnement,
Hôpitaux Universitaires de Strasbourg
2
Service dhygiène hospitalière,
Centre hospitalier dHaguenau
Article reçu le 6 avril 2009,
accepté le 31 août 2009
Résumé. Si lactivité désinfectante des produits désinfectants est évaluée par
des normes, lactivité détersive intrinsèque est difficilement quantifiable et
aucune norme nest actuellement proposée. Au-delà des paramètres physico-
chimiques comme le pouvoir mouillant ou moussant présentés par les fabri-
cants, il nous apparaît nécessaire de mesurer objectivement leffet réel des
produits sur des surfaces. Lobjectif de notre travail est de proposer une tech-
nique détude de lactivité détersive des produits détergents et des détergents
désinfectants, simple, rapide et reproductible. À partir de supports (PVC et
acier inoxydable) artificiellement contaminés par une suspension bactérienne
dE.coli ou S. aureus, nous mesurons par la technique des empreintes gélo-
sées trois facteurs de la courbe darrachement : le rendement dextraction, le
nombre total de bactéries extraites et la pente de la courbe darrachement. Une
note croissante allant de 1 à 6 est attribuée à chacun de ces facteurs lorsque la
différence de valeur obtenue est significative. Ces trois facteurs nous permet-
tent de calculer un « indice spécifique (IS) de détersion » à chaque couple
bactérie-support (noté de 3 à 18). Laddition des notes attribuées à chaque
couple pour chaque détergent désinfectant permet de calculer un « Indice glo-
bal (IG) de détersion » (noté de 9 à 72). Nous avons testé 4 détergents désin-
fectants commercialisés : Surfanios
®
, Aniosurf
®
, Major C100
®
et Ecodiol
®
.
Les différents détergents désinfectants testés peuvent être classés selon leur
efficacité sur un couple bactérie/support (valeur de lIS) définissant un spectre
daction détersive des détergents désinfectants. Ainsi lEcodiol
®
est le plus
efficace sur les couples S. aureus/PVC, E. coli/PVC et E. coli/Inox, alors que
lAniosurf
®
est le plus efficace sur le couple S. aureus/Inox. LIG permet,
quant à lui, dapprécier lactivité détersive des détergents désinfectants dans
différentes conditions expérimentales permettant davoir le meilleur compro-
mis dactivité pour toutes les situations. On classe par ordre defficacité déter-
sive croissante : eau < Aniosurf
®
< Surfanios
®
< neutralisant < Major
C100
®
< Ecodiol
®
. Ce modèle expérimental sera utilisé pour tester et compa-
rer les activités détersives intrinsèques dautres produits commercialisés dont
ceux destinés au bionettoyage des dispositifs médicaux comme les endoscopes
ou le matériel réutilisable de dialyse.
Mots clés : détergent, indice de détersion, nombre de bactéries extraites,
pente darrachement, rendement dextraction
Abstract. Since the disinfecting activity of disinfectants is evaluated by stan-
dards, the intrinsic detergent activity is not easily quantifiable and no standard
have been suggested yet. Beyond the physicochemical parameters like wetta-
article original abc
Ann Biol Clin 2009 ; 67 (6) : 651-9
doi: 10.1684/abc.2009.0375
Tirés à part : O. Meunier
Ann Biol Clin, vol. 67, n
o
6, novembre-de
´cembre 2009 651
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bility or foaming presented by the manufacturers, it appears necessary to us to
objectively measure the real effect of the detergent agent. The objective of our
work is to propose a simple, fast and reproducible method to evaluate deter-
sive activity of the disinfecting detergents. We measured three factors (total
amount of extracted bacteria, extraction efficiency and slope of extracting
curve) by using Rodac
®
prints technique on two different supports (PVC,
stainless steel) that have been contaminated by either E. coli or S. aureus.
An increasing mark from 1 to 6 is given to each of these factors in case of
statistically differences. The three factors allowed us to calculate a Specific
Index of detersion(SI) for each germ/support couple (3 to 18). Addition of
the marks given to each couple for each disinfecting detergent allowed to cal-
culate a Globally Index of detersion(GI) (9 to 72). We tested 4 commercia-
lised disinfecting detergents: Surfanios
®
, Aniosurf
®
, Major C100
®
and
Ecodiol
®
. All detergents may be classified according to their effectiveness
on a bacterium/support couple (value of the SI). This enlights a specific spec-
trum for each disinfecting detergents. As a result, Ecodiol
®
seems to be the
most effective deterging agent on 3 of the 4 germ/support couples (S.
aureus/PVC, E. coli/PVC and E. coli/stainless steel), whereas Aniosurf
®
is
most effective on the S. aureus/stainless steel couple. The GI is very useful
to choose the best compromise between activities for all situations. GI
rankings of the tested agents were as follows: water < Aniosurf
®
< Surfa-
nios
®
< neutralizing < Major C100
®
< Ecodiol
®
. This experimental model
will be used to test and compare the intrinsic detergent activities of other com-
mercialised products which are usually used for the biocleaning of the medical
devices (i.e. endoscopes or reusable dialysis device).
Key words: detergent, index of detersion, total amount of extracted bacteria,
extraction efficiency and slope of extracting curve
La biocontamination des surfaces participe probablement
à la survenue de certaines infections nosocomiales. En
effet, pour les espèces bactériennes reconnues capables
de survivre plusieurs jours sur des milieux inertes, les sur-
faces constituent des réservoirs microbiens susceptibles de
contaminer directement les patients et les mains du per-
sonnel soignant [1, 2]. Ce mode de transmission, même
sil est difficile à mettre en évidence [2, 3], est vraisem-
blablement une voie de contamination pour les espèces
qui résistent à la dessication comme les staphylocoques,
les entérocoques ou Acinetobacter baumannii [1]. Un bio-
nettoyage régulier et efficace des surfaces au contact ou à
proximité des patients est donc un des éléments de base
de lhygiène hospitalière et de la lutte contre les infections
àlhôpital. Il consiste à appliquer sur les surfaces un pro-
cédé qui élimine par détersion les souillures et diminue le
nombre des micro-organismes présents par une action
désinfectante (bactéricide, fongicide et quelquefois viru-
cide). Actuellement, de nombreux produits commerciali-
sés revendiquent une activité mixte et sont classés dans les
« détergents désinfectants » (DD) pour sols et surfaces et
permettent un bionettoyage en une seule application [4].
Si lactivité désinfectante de ces produits est évaluée par
des normes, aucune norme ne définit lactivité détersive
[5-8]. Seuls les paramètres physicochimiques comme le
pouvoir mouillant ou moussant du produit sont pris en
considération par les fabricants pour décrire la perfor-
mance de leurs produits.
La comparaison de lactivité détersive des DD commer-
cialisés présente un grand intérêt pour le choix des meil-
leurs DD pour lhôpital [5]. Nous proposons une tech-
nique détude de lactivité détersive des produits
détergents et DD par la méthode des empreintes gélosées
basée sur la mesure de trois paramètres : le rendement
dextraction (RE), le nombre de bactéries extraites (BE)
et la pente des courbes darrachement (PA). Ces trois
paramètres permettent de calculer pour un couple bacté-
rie/support (S. aureus ou E. coli/acier inoxydable ou poly-
article original
652 Ann Biol Clin, vol. 67, n
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chlorure de vinyle) étudié, un indice spécifique de déter-
sion (IS) par DD. Le spectre dactivité détersive globale
de chaque DD est apprécié par son indice global de déter-
sion (IG) comparable aux indices dautres DD obtenus
dans les mêmes conditions expérimentales. Cette analyse
permet, en apportant des données objectives sur lactivité
détersive dun DD, daider léquipe opérationnelle
dhygiène de létablissement de santé lors du choix des
produits.
Matériel et méthodes
Deux espèces bactériennes ont été utilisées : Staphylococ-
cus aureus (ATCC 29213) et Escherichia coli (CIP
54 127) déposées chacune sur deux supports différents :
le polychlorure de vinyle (PVC) et lacier inoxydable type
Z2 CND 1712 (inox). Quatre DD commercialisés ont été
testés : Surfanios
®
, Aniosurf
®
, Major C100
®
et Ecodiol
®
.
Une solution de neutralisation de leffet bactéricide des
différents DD a été utilisée après avoir vérifié que cette
solution navait pas en elle-même deffet bactéricide sur
E. coli et S. aureus et que leffet neutralisant attendu était
réel. Pour ce dernier point, le DD dilué dans la solution de
neutralisation (concentration finale conforme aux recom-
mandations dutilisation du DD selon le fabricant) a été
mis en contact avec un tapis bactérien déposé au fond
dune boîte de Pétri. Des empreintes gélosées de type
rodac réalisées sur le fond des boîtes permettent dévaluer
la survie des bactéries dans les conditions de lexpérience.
Les manipulations pour chaque couple bactérie/support
sont effectuées avec la même solution mère pour les qua-
tre DD testés, leau et le neutralisant. Vingt millilitres
dune suspension dE. coli ou de S. aureus sont déposés
sur une tôle dinox (plaque de 5 x 5 cm stérilisée par
autoclavage à 121 °C, 15 minutes), elle-même déposée
au fond dune boîte de Pétri stérile (concentration bacté-
rienne : 10
6
UFC/mL) ou directement au fond dune boîte
de Pétri stérile pour létude sur le support en PVC
(concentration bactérienne : 10
4
UFC/mL). La suspension
bactérienne est laissée en contact avec la surface pendant
une heure à labri de toute contamination extérieure pour
favoriser la sédimentation des bactéries et leur adhésion
au support. Le surnageant est ensuite éliminé et la surface
est rincée avec 13 mL deau stérile.
Sur les surfaces ainsi contaminées par E. coli ou S.
aureus, le DD à tester est appliqué (13 mL au total pour
immerger complètement la surface testée) à la concentra-
tion recommandée par le fabricant après dilution dans une
solution de neutralisation (une étude préalable a permis de
déterminer les qualités de la solution de neutralisation et
de vérifier son efficacité pour chacun des DD étudiés).
La solution détergente à tester, diluée dans la solution de
neutralisation, est laissée en contact avec la surface pen-
dant 5 minutes, temps recommandé par le fabricant pour
lutilisation en routine de son DD. Certaines surfaces ne
sont soumises quàlaction de leau stérile, à laction de la
solution neutralisante sans DD et à laction de glutaraldé-
hyde avec neutralisant. Les DD, leau, la solution neutra-
lisante ou le glutaraldéhyde sont ensuite éliminés et les
surfaces sont rincées par 13 mL deau stérile.
Sur les surfaces ainsi traitées, 12 géloses rodac (gélose
Columbia enrichie au sang frais de mouton) sont appli-
quées successivement au même endroit avec une pression
standardisée (200 g, 2 minutes). Les géloses sont incubées
à 37 °C pendant 18 heures puis les colonies qui se déve-
loppent à leur surface sont dénombrées.
À partir de ces données, nous avons mesuré 3 paramètres :
le rendement dextraction RE est calculé selon la for-
mule suivante : R = N1/Nt x 100 avec N1 = nombre de
bactéries extraites lors du premier prélèvement, Nt = nom-
bre total de bactéries présentes sur léchantillon déterminé
à partir de la pente de la droite obtenue avec les résultats
de chacune des séries de 12 prélèvements successifs,
Nt = N1/(1-b) log b est la pente de la droite donc
b=10
pente
. Il est exprimé en pourcentage dextraction
des bactéries fixées [9] ;
le nombre de bactéries extraites BE est la somme des
moyennes du nombre de colonies obtenues sur les 12
rodacs de chaque série (n = 3). Il est exprimé en UFC
totales ;
enfin, les pentes des courbes darrachement PA des bac-
téries par les empreintes gélosées dans chacune des condi-
tions danalyse ont été mesurées à partir des résultats des
trois premières géloses rodac appliquées (n = 3).
Linterprétation des résultats est basée sur les données de
la littérature pour le RE et sur celles obtenues à partir de
tests effectués dans les conditions du protocole dévalua-
tion de lactivité détergente sur le glutaraldéhyde (agent
réputé fixateur) et leau (considérée comme nayant pas
dactivité détergente) [9], pour le BE et la PA. Ainsi, les
valeurs du RE et du BE sont proportionnelles à lactivité
détersive du DD testé, alors que la valeur du PA est inver-
sement proportionnelle à la qualité détersive du DD.
Ces résultats comparés entre eux, deux par deux par un
test de comparaison de deux moyennes expérimentales
(risque α= 0,05), nous permettent de classer les DD,
leau et la solution neutralisante, pour chaque DD dans
chacune des situations étudiées (E. coli ou S. aureus, sur
le PVC ou sur linox). Afin de réduire les écarts engen-
drés par lattribution de notes extrêmes, lattribution des
notes a été effectuée à partir de la note moyenne 3. Le DD
présentant la valeur médiane dans les conditions de
lexpérience sest vu attribuer la note 3. Une note supé-
rieure à 3 est attribuée lorsquun DD est significativement
Efficacite
´de
´tersive des de
´sinfectants
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plus performant que le DD médian dans les conditions de
lexpérience. Une note inférieure à 3 est attribuée lors-
quun DD est significativement moins performant que le
DD médian dans les conditions de lexpérience. La même
note peut être attribuée à deux ou plusieurs DD pour les-
quels les résultats sont identiques ou non statistiquement
différents. Ainsi, pour chacune des situations et pour
chaque paramètre étudié, les DD peuvent être notés de
1 à 6. La somme des résultats obtenus pour les trois para-
mètres (RE, BE et PA) est appelée « Indice spécifique (IS)
de détersion pour un couple Bactérie/Support ». Laddition
de ces notes permet de calculer un « Indice global (IG) de
détersion » du DD qui peut être compa aux indices des
autres DD testés, à celui de leau et du neutralisant seul.
Résultats
Les résultats de lévaluation de la solution neutralisante
sont résumés dans le tableau 1 et nous confortent dans
lefficacité neutralisante de la solution utilisée. Les valeurs
du RE, du BE et des PA déterminées pour E. coli et S.
aureus sur le PVC ou linox pour leau, la solution neu-
tralisante et chacun des quatre DD testés sont regroupées
respectivement dans les tableaux 2, 3 et 4.
Les comparaisons de ces différentes valeurs entre elles per-
mettent de classer les DD et dattribuer une note de 1 à
6 pour chaque DD dans chacune des situations étudiées.
Ces résultats sont regroupés dans le tableau 5.Letotaldes
points attribués permet de classer les différents DD testés en
fonction de leur IG du moins détersif au plus détersif. On
obtient ainsi la série suivante : eau < Aniosurf
®
<Surfa-
nios
®
< neutralisant < Major C100
®
< Ecodiol
®
.
Daprès nos résultats, leau a un IS faible dans les 4 condi-
tions expérimentales (IS 10). Quels que soient lespèce
bactérienne et le support étudié, le RE, le BE et la PA ont
des valeurs proches lorsque lon utilise leau.
Les valeurs obtenues à partir du glutaraldéhyde montrent
que plus le BE diminue moins le DD est efficace. De la
même façon, plus le PA est faible, moins le détergent est
efficace (tableau 6). Le neutralisant semble présenter un
IS E. coli/PVC élevé (IS = 14) alors que dans les autres
circonstances, ses IS sont faibles. Le neutralisant semble
agir différemment en fonction de lespèce. Le BE est
significativement plus faible pour le couple E. coli/PVC
article original
Tableau 1. Evaluation de lefficacité du neutralisant sur les DD en
présence de S. aureus et E. coli sur PVC (UFC : unités formant
colonie).
Nume
´ro de
ge
´lose rodac
Nombre d’UFC
S. aureus E. coli
Eau + neutralisant Boı
ˆte 1 200 325
Boı
ˆte 2 160 280
Boı
ˆte 3 80 310
Moyenne 145 305
Surfanios
®
+ neutralisant Boı
ˆte 1 140 300
Boı
ˆte 2 160 310
Boı
ˆte 3 155 320
Moyenne 150 320
Aniosurf
®
+ neutralisant Boı
ˆte 1 200 315
Boı
ˆte 2 140 305
Boı
ˆte 3 160 310
Moyenne 165 310
Major C 100
®
+ neutralisant Boı
ˆte 1 140 300
Boı
ˆte 2 170 310
Boı
ˆte 3 160 305
Moyenne 155 305
Ecodiol
®
+ neutralisant Boı
ˆte 1 160 360
Boı
ˆte 2 130 320
Boı
ˆte 3 180 310
Moyenne 155 330
Tableau 2. Valeurs moyennes et écarts type (n = 3) du rendement dextraction (%) obtenu pour E. coli et S. aureus sur le PVC ou
lacier inoxydable (inox) pour leau, la solution neutralisante (neutr) et les DD (Surfanios
®
, Aniosurf
®
, Major C100
®
et Ecodiol
®
).
Eau Neutr Surfanios
®
Aniosurf
®
Major C100
®
Ecodiol
®
E. coli S. aureus E. coli S. aureus E. coli S. aureus E. coli S. aureus E. coli S. aureus E. coli S. aureus
PVC 34 ± 8 38 ± 9 40 ± 1 27 ± 5 36 ± 1 49 ± 5 42 ± 2 53 ± 4 33 ± 1 28 ± 6 42 ± 15 58 ± 4
Inox 35 ± 9 27 ± 5 37 ± 3 24 ± 7 33 ± 2 40 ± 3 39 ± 3 36 ± 3 37 ± 0,5 28 ± 3 38 ± 2 28 ± 7
Tableau 3. Valeurs moyennes et écarts type (n = 3) du « nombre de bactéries extraites (UFC/25 cm
2
) » obtenues pour E. coli et S.
aureus sur le PVC ou de lacier inoxydable (inox) pour leau, la solution neutralisante (neutr) et les DD.
Eau Neutr Surfanios
®
Aniosurf
®
Major C100
®
Ecodiol
®
E. coli S. aureus E. coli S. aureus E. coli S. aureus E. coli S. aureus E. coli S. aureus E. coli S. aureus
PVC 112 ± 11 237 ± 21 178 ± 44 749 ± 49 630 ± 139 142 ± 23 126 ± 7 117 ± 13 713 ± 174 945 ± 284 466 ± 381 231 ± 18
Inox 214 ± 72 176 ± 99 335 ± 3 631 ± 210 636 ± 51 158 ± 28 244 ± 9 354 ± 146 696 ± 33 361 ± 94 720 ± 47 334 ± 92
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que le couple E. coli-inox, et S. aureus sur PVC ou inox
qui ne sont pas différents entre eux.
Le Surfanios
®
a un IG moyen (IG = 43), nous notons que
son activité est élevée sur le couple E. coli/PVC (IS = 16)
alors quelle est faible sur le couple S. aureus/PVC
(IS = 8). On observe un effet dépendant de lespèce bac-
térienne et du support, les résultats des trois tests sont en
faveur dun faible pouvoir détergent vis-à-vis de S. aureus
quel que soit le support et dE. coli sur linox.
LAniosurf
®
a un IG moyen (IG = 42). Son IS est le meil-
leur sur le couple S. aureus/inox (IS = 12), alors quil
semble avoir une activité faible quels que soit la bactérie
et le support.
Enfin, le Major C100
®
et lEcodiol
®
ont des IG élevés
(IG 51). Leur activité est maximale sur E. coli quel
que soit le support. Mais lEcodiol
®
est meilleur sur le
couple S. aureus/PVC que le Major C100
®
et on observe
le phénomène inverse sur le couple S. aureus/inox.
Le Major C100
®
et lEcodiol
®
semblent présenter un
effet dépendant de lespèce bactérienne avec une efficacité
détersive plus marquée sur E. coli.
Pour chaque DD, les IS peuvent être représentés par une
figure dite du « radar » (figure 1) qui permet de visualiser
leurs propriétés détersives dans chaque situation expérimen-
tale. Laire totale des quadrilatères ainsi dessinés est propor-
tionnelle à lIG du DD et le classement croissant des aires
Efficacite
´de
´tersive des de
´sinfectants
Tableau 5. Récapitulatif des points attribués pour chaque facteur (rendement dextraction - RE, bactéries extraites BE et pente de la
courbe darrachement - PA) et valeur de lindice spécifique (IS) et global (IG) de détersion de chaque DD dans chacune des situations
dessai : E. coli (Ec) ou S. aureus (Sa)sur du PVC ou de linox. Indice spécifique de détersion : faible (3 à 11),moyen (12 à 15),
élevé (16 à 18). Indice global de détersion : faible (9 à 30),moyen (31 à 50),élevé (51 à 72).
Valeur Couple Eau Neutralisant Surfanios
®
Aniosurf
®
Major C100
®
Ecodiol
®
RE Sa/PVC 3 2 4 5 2 6
BE 4 6 2 2 6 4
PA 3 3 2 2 4 5
IS de de
´tersion (max : 18) 10 11 8 9 12 15
RE Sa/Inox 2 2 5 4 2 3
BE 3 6 2 4 5 4
PA 2 3 2 4 3 2
IS de de
´tersion (max : 18) 7 11 9 12 10 9
RE Ec/PVC 2 6 4 6 2 6
BE 2 4 6 3 6 5
PA 2 4 6 2 6 6
IS de de
´tersion (max : 18) 6 14 16 11 14 17
RE Ec/Inox 2 3 2 5 4 5
BE 2 3 4 2 6 5
PA 1 2 4 3 5 6
IS de de
´tersion (max : 18) 5 8 10 10 15 16
IG de de
´tersion (max : 72) 28 44 43 42 51 57
Tableau 4. Valeurs moyennes et écarts type (n = 3) de la pente des courbes darrachement (PA) obtenues pour E. coli et S. aureus sur
le PVC ou lacier inoxydable (inox) pour leau, la solution neutralisante (neutr) et les DD.
Eau Neutr Surfanios
®
Aniosurf
®
Major C100
®
Ecodiol
®
E. coli S. aureus E. coli S. aureus E. coli S. aureus E. coli S. aureus E. coli S. aureus E. coli S. aureus
PVC - 22,2 ± 4,4 - 31,8 ± 16,9- 39,0 ± 2,9 - 40,2 ± 15,3- 48,0 ± 6,0 - 25,3 ± 10,5- 16,7 ± 3,5 - 25,2 ± 5,5 - 50,3 ± 7,5 - 54,8 ± 17,6- 58,3 ± 12,8- 60,7 ± 4,1
Inox - 13,7 ± 4,9 - 11,8 ± 6,3 - 22,2 ± 9,0 - 27,7 ± 13,1- 49,2 ± 6,0 - 22,3 ± 6,0 - 30,0 ± 7,5 - 39,0 ± 9,5 - 68,2 ± 3,7 - 24,7 ± 10,9- 81,5 ± 6,6 - 13,2 ± 13,1
Tableau 6. Evolution du nombre total de bactéries extraites (BE)
et de la pente darrachement (PA) en fonction des concentrations
croissantes du glutaraldéhyde.
Couple Bacte
´rie/
support
Volume de
glutaralde
´hyde
BE PA
S. aureus/PVC 0 13 084 - 0,0419
0,1 35 608 - 0,1874
0,25 19 860 - 0,121
0,5 4 013 - 0,1919
E. coli/PVC 0 15 150 - 0,0932
0,1 45 852 - 0,59
0,5 179 - 0,59
1 14 - 0,1268
E. coli/inox 0 11 896 - 0,0559
0,1 8 902 - 0,0365
0,5 1 483 - 0,1511
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